• 中国中文核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊(CJCR)
  • 第二届国家期刊奖提名奖

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

荔波连蕊茶GA2ox1基因的克隆及表达分析

肖政 李纪元 范正琪 李辛雷 殷恒福

引用本文:
Citation:

荔波连蕊茶GA2ox1基因的克隆及表达分析

  • 基金项目:

    "十二五"国家科技支撑计划课题(2012BA01B0703);国家国际科技合作项目(2011DFA30490);浙江省花卉新品种选育重大科技专项(2012C12909-6);浙江省省院合作林业科技项目(2012SY02)

  • 中图分类号: S718.46

Cloning and Expression Analysis of GA2ox1 Gene from Camellia lipoensis

  • CLC number: S718.46

  • 摘要: [目的]GA2氧化酶是赤霉素生物合成代谢过程中关键酶之一,GA2ox家族基因常被用于植物矮化基因工程育种。[方法]根据植物GA2氧化酶基因编码区的保守序列设计引物,以山茶属荔波连蕊茶嫩枝为材料,提取总RNA,进行RT-PCR。采用RACE技术扩增获得1 371 bp的GA2ox基因全长cDNA序列,命名为ClGA2ox1(GenBank登录号KJ502290)。[结果]序列分析表明,ClGA2ox1放阅读框(ORF)为1 002 bp,编码333个氨基酸,5'非编码区59 bp,3'非编码区310 bp。预测的蛋白质分子量为37.31 kD,等电点为5.92,具有GA2ox超基因家族的保守结构域和特有的氨基酸残基。ClGA2ox1蛋白与GenBank中收录的其它植物GA2ox蛋白氨基酸的相似性达到80%。构建系统进化树,结果显示山茶GA2氧化酶与烟草GA2ox蛋白的亲缘关系最为密切。实时定量PCR结果显示,该基因在荔波边蕊茶不同器官及发育不同时期的均有表达,表达量有所不同:ClGA2ox1基因在2年生茎段中的表达量最高,在嫩枝和根中也有较高的表达,而在新抽生的嫩叶中最低。[结论]试验结果为进一步明确ClGA2ox1基因的功能特征及揭示其参与调控植物生长的分子机制奠定基础。
  • [1]

    Radi A, Lange T, Niki T, et al. Ectopic expression of pumpkin gibberellin oxidases alters gibberellin biosynthesis and development of transgenic Arabidopsis plants[J]. Plant Physiol, 2006, 140(2): 528-536.
    [2]

    Pimenta Lange M J, Liebrandt A, Arnold L, et al. Functional characterization of gibberellin oxidases from cucumber, Cucumis sativus L.[J]. Phytochemistry, 2013(90): 62-69.
    [3]

    Lee D, Lee I, Kim K, et al. Expression of gibberellin 2-oxidase 4 from Arabidopsis under the control of a senescence-associated promoter results in a dominant semi-dwarf plant with normal flowering[J]. Journal of Plant Biology, 2014, 57(2): 106-116.
    [4]

    Hedden P, Phillips A L. Gibberellin metabolism: new insights revealed by the genes[J]. Trends Plant Sci, 2000, 5(12): 523-530.
    [5]

    Sakamoto T, Miura K, Itoh H, et al. An overview of gibberellin metabolism enzyme genes and their related mutants in rice[J]. Plant Physiol, 2004, 134(4): 1642-1653.
    [6]

    Hedden P, Thomas S G. Gibberellin biosynthesis and its regulation[J]. Biochem J, 2012, 444(1): 11-25.
    [7]

    Dijkstra C, Adams E, Bhattacharya A, et al. Over-expression of a gibberellin 2-oxidase gene from Phaseolus coccineus L. enhances gibberellin inactivation and induces dwarfism in Solanum species[J]. Plant Cell Reports, 2008, 27(3): 463-470.
    [8]

    Biemelt S, Tschiersch H, Sonnewald U. Impact of altered gibberellin metabolism on biomass accumulation, lignin biosynthesis, and photosynthesis in transgenic tobacco plants[J]. Plant Physiol, 2004, 135(1): 254-265.
    [9]

    Zhou B, Lin J, Peng W, et al. Dwarfism in Brassica napus L. induced by the over-expression of a gibberellin 2-oxidase gene from Arabidopsis thaliana[J]. Molecular Breeding, 2012, 29(1): 115-127.
    [10]

    Studzinska A K, Gardner D S, Metzger J D, et al. The Effect of PcGA2ox overexpression on creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.): performance under various light environments[J]. HortScience, 2012, 47(2): 280-284.
    [11] 余 勇, 葛文东, 邹世慧, 等. 异源表达拟南芥赤霉素 2-氧化酶基因对矮牵牛形态发育的影响[J]. 园艺学报, 2014, 41(10): 2065-2074.

    [12]

    Huang J, Tang D, Shen Y, et al. Activation of gibberellin 2-oxidase 6 decreases active gibberellin levels and creates a dominant semi-dwarf phenotype in rice (Oryza sativa L.)[J]. J Genet Genomics, 2010, 37(1): 23-36.
    [13]

    Thomas S G, Phillips A L, Hedden P. Molecular cloning and functional expression of gibberellin 2-oxidases, multifunctional enzymes involved in gibberellin deactivation[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1999, 96(8): 4698-4703.
    [14]

    Schomburg F M, Bizzell C M, Lee D J, et al. Overexpression of a novel class of gibberellin 2-oxidases decreases gibberellin levels and creates dwarf plants[J]. The Plant Cell Online, 2003, 15(1): 151-163.
    [15] 常 丽, 赵小英, 郭 明, 等. GA2ox1氧化酶基因的克隆及原核表达[J]. 西北植物学报, 2010, 30(06): 1099-1104.

    [16]

    Chen Q, Ya H, Li S, et al. Isolation and analysis of homoeologous genes encoding gibberellin 2-oxidase 3 isozymes in common wheat[J]. Journal of Genetics, 2012, 91(3):1-9.
    [17]

    Otani M, Meguro S, Gondaira H, et al. Overexpression of the gibberellin 2-oxidase gene from Torenia fournieri induces dwarf phenotypes in the liliaceous monocotyledon Tricyrtis sp[J]. Journal of Plant Physiology,2013,170(16): 1416-1423.
    [18]

    Lange T, Kappler J, Fischer A, et al. Gibberellin biosynthesis in developing pumpkin seedlings[J]. Plant Physiol, 2005, 139(1): 213-223.
    [19]

    Zhao H, Dong J, Wang T. Function and expression analysis of gibberellin oxidases in apple[J]. Plant Molecular Biology Reporter, 2010, 28(2): 231-238.
    [20] 张宏达,任善湘. 中国植物志:第49卷,第3分册[M]. 北京: 科学出版社, 1998: 1-152.

    [21]

    Gasteiger E, Hoogland C, Gattiker A, et al. Protein identification and analysis tools on the ExPASy server, in The proteomics protocols handbook[M].Totowa, NJ: Humana Press, 2005:571-607.
    [22]

    Dyrløv Bendtsen J, Nielsen H, von Heijne G, et al. Improved prediction of signal peptides: SignalP 3.0[J]. Journal of Molecular Biology, 2004, 340(4): 783-795.
    [23]

    Guermeur Y, Pollastri G, Elisseeff A, et al. Combining protein secondary structure prediction models with ensemble methods of optimal complexity[J]. Neuro Computing, 2004, 56: 305-327.
    [24]

    Tamura K, Dudley J, Nei M, et al. MEGA4: molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0[J]. Molecular Biology and Evolution, 2007, 24(8): 1596-1599.
    [25] 肖 政, 李纪元, 范正琪, 等. 荔波连蕊茶肌动蛋白基因全长 cDNA 的克隆及其表达分析[J]. 林业科学研究, 2014, 27(3): 374-380.

    [26] 王西成, 王 晨, 房经贵, 等. 葡萄VvGA2ox1基因克隆、亚细胞定位及时空表达分析[J]. 南京农业大学学报, 2013,36(1): 29-34.

    [27]

    Yamaguchi S. Gibberellin metabolism and its regulation[J]. Annu Rev Plant Biol, 2008, 59(4): 225-251.
    [28]

    Gargul J M, Mibus H, Serek M. Constitutive overexpression of Nicotiana GA2ox leads to compact phenotypes and delayed flowering in Kalanchoë blossfeldiana and Petunia hybrida[J]. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 2013, 115(3): 407-418.
    [29]

    Lo S F, Yang S Y, Chen K T, et al. A novel class of gibberellin 2-oxidases control semidwarfism, tillering, and root development in rice[J]. Plant Cell, 2008, 20(10): 2603-2618.
    [30]

    Rieu I, Eriksson S, Powers S J, et al. Genetic analysis reveals that C19-GA2-oxidation is a major gibberellin inactivation pathway in Arabidopsis[J]. Plant Cell, 2008, 20(9): 2420-2436.
    [31] 屠煦童, 张仕杰, 陈小云, 等. ‘南通小方柿’GA2ox基因的克隆、亚细胞定位及表达分析[J]. 中国农业科学, 2015 ,48(1): 197-206.

    [32] 王成祥, 李长生, 侯 蕾, 等. 花生赤霉素2-氧化酶基因的克隆和表达研究[J]. 山东农业科学, 2013, 45(1): 14-18.

  • [1] 肖政李纪元范正琪殷恒福 . 荔波连蕊茶肌动蛋白基因全长cDNA的克隆及其表达分析. 林业科学研究, 2014, 27(3): 374-380.
    [2] 赵天田王贵禧梁丽松马庆华陈新 . 平榛ChWRKY2转录因子的克隆及在低温胁迫下的表达分析. 林业科学研究, 2012, 25(2): 144-149.
    [3] 张恺恺吕星杨立莹陈段芬邱德有杨艳芳 . 红豆杉TbAP2基因荧光定量PCR体系的建立及优化. 林业科学研究, 2019, 32(1): 39-46. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.01.006
    [4] 程水源杜何为许锋陈昆松 . 银杏苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和序列分析. 林业科学研究, 2005, 18(5): 573-577.
    [5] . 毛竹苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及组织特异性表达分析. 林业科学研究, 2009, 22(3): -.
    [6] 李雪平高志民彭镇华岳永德高健蔡春菊牟少华 . 绿竹咖啡酸-O-甲基转移酶基因(COMT)的克隆及相关分析. 林业科学研究, 2007, 20(5): 722-725.
    [7] 范正琪李纪元田 敏李辛雷陈东亮卢孟柱 . 麻疯树磷酸烯酮式丙酮酸羧化酶em>pepc基因全长cDNA克隆及序列分析. 林业科学研究, 2010, 23(3): 349-354.
    [8] 陈鸿鹏朱凤云吴志华谢耀坚 . 赤桉GAPDH家族基因的克隆及其序列分析. 林业科学研究, 2014, 27(1): 120-127.
    [9] 崔丽莉杨汉奇杨宇明 . 版纳龙竹CONSTANS同源基因的克隆与序列分析. 林业科学研究, 2010, 23(1): 1-5.
    [10] 赵天田梁丽松马庆华王贵禧 . 平榛ChWRKY28基因克隆及表达模式分析. 林业科学研究, 2016, 29(2): 250-255.
    [11] 万友名马宏刘雄芳张序安静刘秀贤李正红 . 馥郁滇丁香LgFKF1基因的克隆及节律表达分析. 林业科学研究, 2020, 33(1): 99-106. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.01.013
    [12] 黄国文管天球赵雨云陈莫林刘宏辉 . 油茶转录因子基因CoSOC1-like的克隆和表达分析. 林业科学研究, 2022, 35(2): 129-139. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.02.015
    [13] 宋月芹白小军陈庆霄吕琪卉孙会忠 . 红脊长蝽感觉神经元膜蛋白基因克隆及组织表达谱分析. 林业科学研究, 2021, 34(5): 135-141. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.016
    [14] 周成城荣俊冬谢德金杨德明何天友郑郁善 . 福建柏实时荧光定量PCR内参基因的选择. 林业科学研究, 2021, 34(1): 137-145. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.01.017
    [15] 张颖陈婉婷陈冉红帅鹏李明 . 杉木实时荧光定量PCR分析中内参基因的选择. 林业科学研究, 2019, 32(2): 65-72. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.02.010
    [16] 郭晓娟陈凌娜杨汉奇 . 巨龙竹秆形发育过程实时荧光定量PCR内参基因的筛选. 林业科学研究, 2018, 31(2): 120-125. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.02.017
    [17] 华雅洁岳远征杨秀莲何卿 . 海州常山叶片实时荧光定量PCR的内参基因选择. 林业科学研究, 2022, 35(2): 194-202. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.02.023
    [18] 余义勋张俊卫孙振元包满珠 . 香石竹ACC氧化酶基因的克隆与植物表达载体构建. 林业科学研究, 2002, 15(3): 256-260.
    [19] 李明亮韩一凡李玲田颖川李凝王世绩 . ACC氧化酶cDNA克隆及其对美洲黑杨体内乙烯产生的反义抑制. 林业科学研究, 1999, 12(3): 223-228.
    [20] 吴涛李万峰张俊红韩素英杨文华齐力旺 . 落叶松实时定量PCR内参基因的筛选. 林业科学研究, 2013, 26(S1): 1-8.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2348
  • HTML全文浏览量:  159
  • PDF下载量:  1272
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-31

荔波连蕊茶GA2ox1基因的克隆及表达分析

  • 1. 江苏省农业科学院园艺研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室, 江苏 南京 210014
  • 2. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 浙江 杭州 311400
基金项目:  "十二五"国家科技支撑计划课题(2012BA01B0703);国家国际科技合作项目(2011DFA30490);浙江省花卉新品种选育重大科技专项(2012C12909-6);浙江省省院合作林业科技项目(2012SY02)

摘要: [目的]GA2氧化酶是赤霉素生物合成代谢过程中关键酶之一,GA2ox家族基因常被用于植物矮化基因工程育种。[方法]根据植物GA2氧化酶基因编码区的保守序列设计引物,以山茶属荔波连蕊茶嫩枝为材料,提取总RNA,进行RT-PCR。采用RACE技术扩增获得1 371 bp的GA2ox基因全长cDNA序列,命名为ClGA2ox1(GenBank登录号KJ502290)。[结果]序列分析表明,ClGA2ox1放阅读框(ORF)为1 002 bp,编码333个氨基酸,5'非编码区59 bp,3'非编码区310 bp。预测的蛋白质分子量为37.31 kD,等电点为5.92,具有GA2ox超基因家族的保守结构域和特有的氨基酸残基。ClGA2ox1蛋白与GenBank中收录的其它植物GA2ox蛋白氨基酸的相似性达到80%。构建系统进化树,结果显示山茶GA2氧化酶与烟草GA2ox蛋白的亲缘关系最为密切。实时定量PCR结果显示,该基因在荔波边蕊茶不同器官及发育不同时期的均有表达,表达量有所不同:ClGA2ox1基因在2年生茎段中的表达量最高,在嫩枝和根中也有较高的表达,而在新抽生的嫩叶中最低。[结论]试验结果为进一步明确ClGA2ox1基因的功能特征及揭示其参与调控植物生长的分子机制奠定基础。

English Abstract

参考文献 (32)

目录

    /

    返回文章
    返回